CN101313553A - Ip多媒体子系统中的消息处理 - Google Patents

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CN101313553A CNA2006800439012A CN200680043901A CN101313553A CN 101313553 A CN101313553 A CN 101313553A CN A2006800439012 A CNA2006800439012 A CN A2006800439012A CN 200680043901 A CN200680043901 A CN 200680043901A CN 101313553 A CN101313553 A CN 101313553A
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Abstract

一种IP多媒体子系统的会话初始化协议应用服务器，该子系统具有处理从服务呼叫/状态控制功能接收的消息的处理装置，该装置被设置用于基于包含被服务用户的URI的消息的报头处理消息，该报头由服务呼叫/状态控制功能引入并且不同于P－Asserted身份和R－URI。

Description

IP多媒体子系统中的消息处理
发明领域
本发明涉及IP多媒体子系统(IMS)中会话初始化协议消息的处理，特别地，然而不是必须地，涉及用于处理会话初始化协议消息的方法和装置，这些消息是关于IMS中在服务呼叫/会话控制功能的呼叫转发。
发明背景
IP多媒体服务提供在同一会话中语音、视频、消息、数据等的动态组合。随着基础应用和可能用于组合的媒体数目的增加，提供给终端用户的服务的数目也会增加，并且也会丰富人与人之间的通信体验。这将导致产生新一代个性化的丰富的多媒体通信服务，包括将在以下进行更详细说明的所谓的“组合IP多媒体”服务。
IP多媒体子系统(IMS)是由第三代合作伙伴项目(3GPP)定义的技术，其用于在移动通信网络(3GPP TS 22.228，TS 23.218，TS 23.228，TS 24.228，TS 24.229，TS 29.228，TS 29.229，TS 29.328和TS 29.329版本5到7)上提供IP多媒体服务。IMS通过使用标准化IMS业务使能器(enabler)来提供主要的特性从而丰富终端用户人对人的通信体验，这些使能器使得在基于IP网络上新的丰富的人与人(客户与客户)之间的通信服务和人与环境(客户与服务器)之间的服务变得便利。IMS利用会话初始化协议(SIP)来建立和控制用户终端(或用户终端和应用服务器)之间的呼叫或会话。由SIP信令承载的会话描述协议(SDP)被用来描述和协商会话的媒体组件。当SIP作为用户与用户之间的协议被创建时，IMS允许运营商和服务供应商控制用户接入服务并对用户收取相应费用。
图1示意性地示出了在GPRS/PS接入网络的情况下IMS如何适合移动网络结构。在IMS中呼叫/会话控制功能(CSCF)作为SIP代理来操作。3GPP框架定义了三种类型的CSCF：为用于SIP终端的IMS内的第一接触点的代理CSCF(P-CSCF)；给用户提供用户订制的服务的服务CSCF(S-CSCF)；以及询问CSCF(I-CSCF)，其作用是识别正确的S-CSCF并且经由P-CSCF转发从SIP终端接收到的请求到该S-CSCF。
用户使用专用SIP REGISTER方法注册到IMS中。这是一种用于附着到IMS和向IMS告知SIP用户身份能够到达的地址的机制。用户从S-CSCF接收唯一的URI，在它初始化对话时使用该唯一的URI。在3GPP中，当SIP终端进行注册时，IMS对用户进行鉴定，并给该用户分配来自可用的S-CSCF组中的一个S-CSCF。当用于分配S-CSCF的标准在3GPP中没有说明时，这些包括负载共享和服务需求。值得注意，S-CSCF的分配对于控制用户(和费用收取)接入到基于IMS服务是关键的。运营商可以提供一种机制用以阻止直接的用户与用户之间的SIP会话，其用其他方式绕过S-CSCF。
在注册过程期间，假如没有选择S-CSCF，则I-CSCF的任务就是选择S-CSCF。I-CSCF从归属网络的归属用户服务器(HSS)接收所需求的S-CSCF能力，并基于接收到的能力选择合适的S-CSCF。[值得注意，在用户被另一方呼叫，并且该用户当前没有被分配S-CSCF的情况下，I-CSCF能够对用户进行S-CSCF分配。]当注册用户随后发送会话请求(例如，SIP INVITE(SIP邀请))到IMS时，该请求将包括P-CSCF和S-CSCF URI以便P-CSCF能够转发该请求到选择的S-CSCF。这应用于(IMS的)始发方和终止方。[对终止呼叫，该请求包括P-CSCF地址和UE地址。]
在IMS服务网络中，提供应用服务器(AS)用于执行IMS服务功能。在IMS系统中应用服务器给终端用户提供服务，并且可以在3GPP定义的Mr接口上作为终点被连接，或者在3GPP定义的ISC接口上通过S-CSCF“链接”。在后一种情况中，通过S-CSCF使用初始过滤标准(IFC)来决定在SIP会话建立期间哪些应用服务器被“链接”。不同的IFC能够应用到不同的呼叫情况。在IMS注册程序期间，S-CSCF接收来自HSS的IFC作为用户的用户简档一部分。某些应用服务器执行取决于用户身份(被呼或主呼订户，任何一个都被控制应用服务器的网络所拥有)的行为。例如，在呼叫转发的情况下，合适的(终止)应用服务器将决定到给定用户的呼叫将被转发到新的终止方。
称为ETSI TISPAN的工作组正为固定宽带接入研发IMS的使用。它们的任务之一是基于3GPP定义的IMS研发辅助服务。这些辅助服务将定义在不同的规范中，尽管它们将影响核心规范，例如TS24.229。图2示意性示出了根据TS24.229(5.4.3.2章)在IMS内在呼叫始发方上的SIPINVITE的消息流。在步骤1)，从始发的用户设备(UE)发送INVITE到P-CSCF。该INVITE包括在其报头中的所谓P-优选身份，也包括处于SIP路由报头的最高级的P-CSCF的URI和作为第二入口的S-CSCF的URI。该UE也包括在请求URI中的通信方的身份。当接收到INVITE时，P-CSCF检测始发方UE是否被允许使用所包括的作为P-优选身份的身份，并且如果是的话，则包括它作为在输出的INVITE中的P-Asserted身份。P-Asserted身份是一种在值得信赖的SIP实体(典型地这些实体为媒介物)中使用的身份，其用于当该身份被鉴定时携带发送SIP消息的用户的身份。P-CSCF通过查询路由报头来识别分配给始发方UE的S-CSCF。并且在步骤2)转发修改后的INVITE到该S-CSCF。
S-CSCF按照始发呼叫情况程序来处理呼叫。S-CSCF使用P-Asserted身份来检验对始发UE是否有任何有关的限制，例如UE被限制使用请求的服务。S-CSCF也使用P-Asserted身份和呼叫情况来为UE决定IFC。在图2的示例中，假定IFC请求S-CSCF转发(步骤3)INVITE到特定的AS。S-CSCF包括处于SIP路由报头最高级的AS的URI。它也包括处于次等级的其自己的URI，和原始对话标识符(ODI)。ODI由S-CSCF产生，并唯一地识别到S-CSCF的呼叫。AS自身基于包含在消息中的P-Asserted身份执行鉴定(始发情况)。合适的情况被S-CSCF识别到AS(例如通过发送消息到AS的合适端口)。当AS返INVITE(步骤4)到S-CSCF时，AS从路由报头中抽取AS的URI，留下S-CSCF的URI和ODI标签。ODI标签允许S-CSCF决定INVITE与更早的对话相关。
对AS逻辑可能请求建立新的会话，其中在这种情况下提供一种机制非常必要，该机制允许AS用新的终止用户的URI代替原始的R-URI(存在的TS至今没有为再次路由方案而提供)。在这种情况下，始发方的身份，即在步骤4)中INVITE的P-Asserted身份，可以是始发UE的身份、AS的身份或第三方的身份，其中代表第三方AS建立新的会话。在这种情况下，S-CSCF重复呼叫限制检测并基于包含在“新的”INVITE中的P-Asserted身份决定IFC，假定使用始发情况。然而，AS可能发送信号通知S-CSCF：使用终止情况，在这种情况下使用INVITE的R-URI来执行检测。假定基于IFC再没有其他AS将被链接，S-CSCF转发INVITE到包含在INVITE中的请求URI(R-URI)。这可能是包含在起始INVITE中的R-URI，或者假如有不同的话，是包含在新的INVITE的新的R-URI。
图3示出了在IMS内在呼叫终止侧上的SIP INVITE的消息流(TS24.229：章节5.4.3.3)。在步骤1)，INVITE从I-SCSF(图中未示出)到达，包括指示被呼叫方的R-URI。S-CSCF使用该R-URI来对加在被呼叫方的限制进行检测，并得到IFC。在这种情况下，IFC没有指明AS需要被联系。S-CSCF将基于R-URI为被呼叫方获得预加载的路由报头，并且基于这些路由报头项发送INVITE转发到UE。依照在S-CSCF中预加载路由，由P-CSCF接收INVITE，并且依照联系报头，P-CSCF发送INVITE到UE。
图4示出了可替换的INVITE消息流情况，其中从始发终端(UE-O)到同等终端(UE-F)的呼叫被转发到终止终端(UE-T)。由应用服务器(AS-F)执行呼叫转发行为。呼叫流程如下：
1)从寻址到UE-F的UE-O发送INVITE(R-URI)。S-CSCF O参考图2所描述的执行始发侧呼叫程序。
2)在与AS-O相互作用之后(在此阶段对R-URI没有任何改变)，S-CSCFO发送INVITE到UE-F的归属网络的I-CSCF(未示出)。I-CSCF将获得S-CSCF的地址，其中UE-F从HSS中注册。INVITE发送到该S-CSCF，即S-CSCF F。S-CSCF F将检测限制需求并参考图3获得如上描述的(关于终止侧情况)IFC，即基于包含在INVITE中的R-URI。在图4示出的情况下，INVITE将被发送到AS-F，其中呼叫转发被激活。
3)AS-F基于R-URI将批准该过程(假定为终止情况)。
4)AS-F随后将在INVITE报头中的R-URI从UE-F的R-URI改变为UE-T的R-URI。修改后的INVITE将返回到S-CSCF F。
5)S-CSCF F将发送INVITE到UE-T网络的I-CSCF，并且I-CSCF(未示出)将询问HSS以得到UE-T的S-CSCF T的地址，并转发INVITE到S-CSCF T。
6)S-CSCF T在包含在INVITE中的R-URI(也就是UE-T的R-URI)的基础上将执行参考图3描述的终止程序。
发明内容
再来参考图4，在步骤5)，对于S-CSCF F来说检测在转发用户UE-F上是否有限制是有必要的。要做到这点，S-CSCF典型地使用图2的始发侧程序。然而，在缺少由AS-F执行的任何特殊程序的情况下，被AS-F返回到S-CSCF的INVITE将包括在P-Asserted身份字段中的UE-O的身份。如果S-CSCF F在使用P-Asserted身份的INVITE上执行始发侧检测，则S-CSCF F将不能找到这个身份的记录，因为它不“属于”S-CSCFF(而是属于S-CSCF O)。
对这个问题的一个解决方案可以是为AS-F将UE-O的P-Asserted身份替换为UE-F的P-Asserted身份。然而，让那些更愿意让P-Asserted身份从端到端不会改变的运营商接收这个则不太可能。从运营商的观点来看，P-Asserted身份字段与传统的(PSTN)主叫线身份相似。因此需要寻找对这个问题的其他解决方案。
当转发用户典型地在呼叫转发的情况下被当作始发用户时，就不需要是该情况，并且可以被当作是终止用户。在这种情况下，当S-CSCF F从AS-F接收INVITE，S-CSCF将想在INVITE上执行终止侧检测。(从AS-F发送到S-CSCF的消息包含这样的参数，该参数用于给S-CSCF指示该消息是否按照终止情况或者始发情况来处理。)然而，当包含在INVITE中的R-URI识别出UE-T时，这种检测也会失败，并且R-URI属于S-CSCFT而不是属于S-CSCF F。改变P-Asserted身份当然不能解决这个问题。
这些问题源于不同于INVITE的消息，包括，例如，其他初始请求消息和独立消息。
本发明的目的在于当避免需要对包含在SIP消息中的P-Asserted身份改变时克服以上提及的识别问题。这个或者其他目的通过以下步骤实现：在转发到应用服务器之前在S-CSCF上SIP消息中引入新报头，该新报头包含用户URI，该用户由S-CSCF服务并与该消息有关。
根据本发明的第一方面，提供一种在IP多媒体子系统中处理会话初始化协议通信的方法，所述方法包括：
在服务于用户的服务呼叫/状态控制功能上接收会话初始化协议消息，所述用户通过所述消息的R-URI来标识；
在服务呼叫/状态控制功能上，给所述消息添加另一个报头，该报头可明确识别出通过服务呼叫/状态控制功能服务的用户的URI；
转发所述消息到应用服务器；和
在应用服务器上，基于为在所述另一报头中标识的用户所定义的标准处理所述消息。
在应用服务器上所述处理消息步骤包括，将消息中的R-URI改变为消息将被重路由到的用户的URI，并且将该消息返回给服务呼叫/状态控制功能。
所述消息可以被S-CSCF直接转发到所述应用服务器，或者随后在S-CSCF和一个或多个其它应用服务器之间交换消息。更早的交换可以对消息报头进行修改。
基于为在所述另一报头中标识的用户所定义的标准处理消息的所述步骤包括为在所述另一报头中标识的用户获取重路由标准。
优选的，该方法进一步包括在S-CSCF上接收消息和基于包含在返回消息中的原始对话标识符来标识原始R-URI，基于该R-URI为被服务用户决定IFC。可替换地，如果返回的消息包括所述另一报头，S-CSCF可以基于在所述另一报头中标识的用户来决定IFC。
当发明应用到任何进程(即应用服务器)时，其中该进程处理消息的重路由，一个特别的应用就是SIP呼叫转发的应用。
所述另一报头通过S-CSCF和AS了解的报头标识符来标识。典型地，该报头是前缀，例如“P-被服务-用户-身份”。
优选地，P-Asserted身份在S-CSCF上最初接收的消息中和从应用服务器返回到S-CSCF的消息中是相同的，该身份用于识别始发用户。
处理在应用服务器上接收的消息的所述步骤可包括根据始发或终止情况之一来处理消息，在应用服务器上接收来自S-CSCF的消息中识别合适的情况，例如在所述另一报头中。
在S-CSCF上对被服务用户进行鉴定的所述步骤包括根据始发或终止情况之一处理消息，在由S-CSCF接收的来自应用服务器的消息中识别合适的情况。
根据本发明的第二方面，提供了一种IP多媒体子系统的会话初始化协议应用服务器，该子系统具有处理从服务呼叫/状态控制功能接收的消息的处理装置，该装置被设置用于基于包含被服务用户URI的消息的报头处理该消息，该报头通过服务呼叫/状态控制功能引入并且不同于P-Asserted身份和R-URI。
根据本发明的第三方面，提供了一种IP多媒体子系统的服务呼叫/状态控制功能节点，该服务呼叫/状态控制功能节点包含用于接收SIP消息和对该消息应用初始过滤标准的装置，和，如果初始过滤标准要求转发消息到应用服务器，给转发的消息添加报头，该报头包含与消息相关的被服务用户的身份。
根据本发明的进一步方面，提供了用于执行本发明的第一方面的方法的计算机程序代码。
本发明尤其应用于会话初始化协议初始请求消息，例如INVITE，和独立会话初始化协议消息，例如与当前服务有关的消息。
附图简要说明
图1示意性示出了将IP多媒体子系统集成到3G移动通信系统；
图2示出了在IMS的始发呼叫侧上SIP INVITE的消息流；
图3示出了在IMS的终止呼叫侧上SIP INVITE的消息流；和
图4示出了在IMS中的呼叫转发的情况下SIP INVITE的消息流；
图5示出了从S-CSCF发送到应用服务器的SIP INVITE消息的消息报头结构；
图6示出了从应用服务器发送到S-CSCF的SIP INVITE消息的消息报头结构；
图7示出了从S-CSCF发送到第二应用服务器的SIP INVITE消息的消息报头结构；和
图8示出了包含图7的消息结构的IMS实体之间的信令交换。
某些实施例的详细描述
以上已经说明了在IP多媒体子系统中处理“转发”情况所涉及的问题。这里想要提出一种处理呼叫转发的机制，其允许应用服务器(AS)和S-CSCF批准、检测限制需求，和/或为合适用户(即，由S-CSCF服务的用户)决定IFC，并处理终止情况和始发情况以保证适当的灵活性。
现在考虑来自某一始发用户(UE-O)并到达S-CSCF的INVITE。该INVITE包括在其报头中的指向S-CSCF F的注册用户(UE-F)之一的R-URI，即userf_public1@home2.net。该INVITE也包括始发用户的P-Asserted身份，即“John Doe”<sip:user1_public1@home1.net>，<te1:+1-212-515-1111>。S-CSCF使用终止情况处理这个消息(在该消息中缺少专门的指示符情况下由在特殊端口号上接收的消息所标识)，因而可以基于消息的R-URI获得适当的IFC。这些IFC的其中一个将指示该消息将转发到应用服务器。
一旦决定将消息转发到应用服务器，S-CSCF就在INVITE中增加额外的报头。这里该报头被作为“P-被服务-用户-身份”，并且包含身份、SIP-URI、或由S-CSCF提供服务且S-CSCF所知的用户的TEL URL。该报头也包括应用服务器所应用的呼叫情况。示例性报头如下所示：
P-被服务-用户-身份：sip：alice@home1.net；orig
P-被服务-用户-身份：sip：bob@home2.net；termunreg
P-被服务-用户-身份：sip：bob@home2.net；termreg
典型地，在呼叫转发的情况下，将应用始发情况。P-被服务-用户-身份报头总是添加到该消息中，而不管该消息是否转发到应用服务器。
S-CSCF也执行增加AS的SIP URI为路由报头的最高级URI的标准操作，即sip：as1.home1.net；1r，并且包括在路由报头中处于AS URI之下其自身的SIP URI以及“原始对话标识符”(ODI)。图5示出了最终得到的示例性INVITE消息结构，其中添加到路由报头的S-CSCF F的URI为“scscf1.home1.net；1r”并且ODI为“cb03a0s09a2sdfg1kj490333”。然后该消息通过ISC接口转发到应用服务器。S-CSCF F为与INVITE有关的会话保存状态消息。该消息包括ODI和被服务用户F的身份。
一旦从S-CSCF接收INVITE消息，应用服务器将根据消息中标识的情况(始发的或终止的)基于P-被服务-用户-身份总是执行鉴定。在执行呼叫转发的情况下，基于包含在INVITE消息中的R-URI，应用服务器将使用呼叫被转发到的用户(UE-T)的URI替代原始的R-URI。另外，应用服务器将在路由报头中添加“orig”参数以指示使用始发呼叫类型程序来处理INVITE。从消息中抽取最高级路由报头，即应用服务器的URI，并将该消息发送回S-CSCF。返回的消息保留P-被服务-用户-身份报头。
当接收到包含P-被服务-用户-身份报头的消息时的S-CSCF的缺省操作是基于包含在对应于被接收消息的ODI的会话状态消息中的被服务用户执行IFC检测。(当包含在P-被服务-用户-身份报头的用户身份用于该目的时，优先应当尽可能的避免改变存在的程序)。S-CSCF将依赖于路由报头中标识的情况(或基于接收来自AS的INVITE的端口号)来应用终止或始发情况。典型地，根据始发呼叫类型处理转发的INVITE。(在该实施例中，S-CSCF不使用包含在P-被服务-用户-身份报头中的情况，尽管这是可能的。)
在缺少通过ISC接收的消息中的ODI情况下，S-CSCF将基于P-Asserted身份或R-URI执行必要检测。
在完成IFC检测之后，S-CSCF根据标识的IFC处理INVITE。这可包括将消息直接转发到终止用户UE-T，或可能将其转发到另一个应用服务器。
在某些情况下，响应于在ISC接口上接收SIP消息(INVITE)而在S-CSCF上执行的IFC检测要求将消息转发到另一个应用服务器。图7示出了转发到第二AS的示例消息。当P-Asserted身份为始发用户的身份并且R-URI为新的终止用户的身份时，P-被服务-用户-身份报头再次保存用户F的URI，即userf_public1@home2.net。图8示出了在S-CSCFF与两个AS服务器(即AS-F1和AS-F2)之间的消息交换。
本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以对以上描述的实施例进行各种改变。

Claims (11)

1、一种在IP多媒体子系统中处理会话初始化协议通信的方法，所述方法包括：
在服务于用户的服务呼叫/状态控制功能上接收会话初始化协议消息，所述用户通过所述消息的R-URI来标识；
在服务呼叫/状态控制功能上，给所述消息添加另一个报头，该报头可明确识别出通过服务呼叫/状态控制功能服务的用户的URI；
转发所述消息到应用服务器；和
在应用服务器上，基于为在所述另一报头中标识的用户所定义的标准处理所述消息。
2、如权利要求1所述的方法，其中所述在应用服务器上处理消息的步骤包括，将消息中的R-URI改变为消息将被重路由到的用户的URI，并且将该消息返回给服务呼叫/状态控制功能。
3、如权利要求1或2所述的方法，其中所述消息通过S-CSCF被直接转发到所述应用服务器，或者随后将在S-CSCF和一个或多个其他应用服务器之间进行交换消息。
4、如以上任一权利要求所述的方法，其中基于为在所述另一报头中标识的用户所定义的标准处理消息的所述步骤包括为在所述另一报头中标识的用户获取重路由标准。
5、如以上任一权利要求所述的方法，包括：在S-CSCF上接收来自应用服务器的消息和基于包含在返回消息中的原始对话标识符来标识原始R-URI，基于该R-URI为被服务用户决定IFC。
6、如以上任一权利要求所述的方法，其中在应用服务器上所述处理消息包括执行呼叫转发过程。
7、如以上任一权利要求所述的方法，其中所述另一报头通过S-CSCF和AS了解的报头标识符来标识。
8、如以上任一权利要求所述的方法，包括从应用服务器返回消息到S-CSCF，其中在S-CSCF中初始接收的消息中和从应用服务器返回给S-CSCF的消息中的P-Asserted身份是相同的，该身份标识始发用户。
9、如以上任一权利要求所述的方法，处理在应用服务器上接收的消息的所述步骤包括根据始发或终止情况其中之一来处理消息，在所述另一报头中标识合适的情况。
10、一种IP多媒体子系统的会话初始化协议应用服务器，该子系统具有处理从服务呼叫/状态控制功能接收的消息的处理装置，该装置被设置用于基于包含被服务用户URI的消息的报头处理该消息，该报头通过服务呼叫/状态控制功能引入并且不同于P-Asserted身份和R-URI。
11、一种IP多媒体子系统的服务呼叫/状态控制功能节点，该服务呼叫/状态控制功能节点包含用于接收SIP消息和对该消息应用初始过滤标准的装置，和，如果初始过滤标准要求转发消息到应用服务器，给转发的消息添加报头，该报头包含与消息相关的被服务用户的身份。
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